汽车&高端装备：头部旋变传感器专家交流

（来源：老司机驾新车）

汽车&高端装备：头部旋变传感器专家交流

一、旋变传感器脱颖而出，市场潜力逐步释放

技术优势铸就竞争胜势:旋变传感器作为位置角度编码器分支，历经市场筛选。10年前多种传感器混战，5年前旋变在国内电动汽车和混动汽车领域占比超95%成为主流。光编、磁编各有优劣，旋变凭借高可靠性、高解码和定位精度，虽使用复杂、成本较高，但仍在竞争中胜出。

多元应用拓展市场容量:旋变传感器源于军用，高精度、高可靠性且成本不敏感使其在国内外军用场景高精度传感器占比超80-90%。随后进军工业伺服和电动汽车领域，目前主要应用于军用、电动化车辆和高精度伺服。国内各领域市场容量可观，全球市场约150亿美金。

二、旋变传感器行业竞争激烈，各区域企业各有侧重

全球企业分布呈现区域特色:全球旋变传感器厂家众多，欧美企业聚焦军用和工业伺服，日本企业侧重汽车和工业，国内企业三领域产业链齐全，营收约40亿人民币。

各行业竞争格局差异明显:车用行业东牧川出货量居首，美菲亚和银霜、华旋和美国泰科紧随其后；工业行业欧美日企业主导，国内尚处起步；军用领域各国供应链相对独立。工业和人形机器人领域，旋变应用逐步推进。

三、成本优化与技术升级，旋变传感器开拓新应用场景

成本下降与技术演进并行:不同行业旋变结构各异，过去10年车辆行业旋变成本年降10%，制造商通过自动化和材料国产化降本。未来向高速化、轻量化和小型化发展，以适应新需求。

人形机器人带来新机遇:当前人形机器人对可靠性要求低，未来应用场景拓展后，旋变有望成为核心传感器，尤其在大运动量关节场景。

四、产品特性决定市场定位，财务指标反映行业门槛

小型化与价格影响市场应用:日本东牧川旋变小型化领先，国内制造商目标明确。车用、工业和人形机器人（更多实时纪要加微信：aileesir）领域旋变价格有别，单个人形机器人旋变成本约1500元。

高毛利率与行业门槛并存:国内供应商旋变毛利率约50%，行业有设计和技术门槛，客户忠诚度高，新进入者困难。国内机器人厂商暂未广泛应用旋变。

工业与汽车应用要求大不同:工业行业对旋变精度要求远高于汽车，应用场景复杂，技术服务要求高，导致国内工业应用导入少。

五、供应链国产化加速，企业成长路径明晰

供应链解码方式转变:旋变解码有硬软两种方式，汽车行业主流转向软件解码。制造商与客户联合调试，主机厂开发能力提升，供应商服务压力降低，双方粘性强。

元器件国产化与企业拓展方向:汽车模拟元器件基本国产化，国产解码芯片涌现。旋变与电涡流传感器技术相通，国内企业先进口替代，再拓展新领域，有望成细分龙头。

Q1:在新能源电驱领域，为何旋变传感器成为主流解决方案，其特点以及与光编码、磁编码检测方式的优劣如何？

A1:旋变传感器属于位置角度编码器的一个分支。10年前国内电动汽车起步时，旋变、磁编、光编等七八个品类的传感器都在商用车、物流车上试用，经过5年优胜劣汰，5年前旋变成为中国国内电动汽车和混动汽车主流的电驱位置传感器，占比95%以上，低速车可能采用磁编。旋变传感器的特点是可靠性特别强，可以工作在油雾之中，能承受很高的震动和冲击，且有很高的解码精度和定位精度，但作为模拟量输出，使用比较复杂，相对成本较高，比磁编、霍尔的要高得多，比光编稍微便宜一点。光编的优点是数字量输出，便于上位机PLC读取，精度高，缺点是对环境耐受性差，包括高温、低温、振动环境的耐受性较差；磁编也是数字量输出，优点是成本低、重量轻、数字量接口使用方便，缺点是抗电磁干扰、高低温以及精度方面表现不佳。旋变传感器凭借高可靠性和高精度在竞争中胜出，成为主流解决方案。

Q2:旋变传感器的市场情况、市场空间、应用领域以及未来可能的应用场景？

A2:旋变传感器最初服务于军用领域，因其高精度、高可靠性且成本不敏感的特性，目前国内外大部分军用场景的高精度传感器约80-90%以上使用旋变作为位置反馈和速度反馈，涵盖武器、卫星、民用航天等行业，国内该市场容量约12-15亿。随着电动汽车和工业伺服的发展，旋变进入工业伺服领域，如机床、机械手臂、纺织设备、电梯等，国内市场容量约4-6亿。近10年汽车电动化发展，旋变在电动汽车领域广泛应用，包括高铁、轿车、商用车、电动叉车、工程机械等，国内市场容量约12亿左右，且每年以20%左右增长。国内旋变市场约25-32亿，全球市场约为国内的4-6倍，假设为5倍则全球约150亿美金。未来，人形机器人领域可能成为旋变传感器新的应用场景，特别是在髋关节、膝关节、手关节等运动量较大、扭矩大、空间相对较大的部位，随着机器人应用场景从娱乐向照顾老人、小孩等对可靠性要求更高的方向发展，旋变有机会作为核心传感器实现批量应用。

Q3:旋变传感器的竞争格局如何，为何日本多摩川市场占有率较高，专家提到的40亿营收是否为人民币？

A3:全球旋变传感器厂家约有几十家，欧美企业如科尔摩根、丹纳赫、霍尼韦尔、美杰特、亨士乐、LTN等，主要以军用和工业伺服为主，除泰克外基本没有做车用旋变的制造商；日本企业如多摩川等，以汽车和工业为主，军用相对较少；国内企业军用、工业、汽车三管齐下，产业链较全，但规模不一定大，国内企业整体营收约40亿人民币。在车用行业，出货量排名第一的是多摩川，美菲亚和银霜基本齐名，营收美菲亚略高，第三、第四分别是国内的华旋和美国的泰科。在工业行业，多摩川、LTN等欧美日企业供货量相对较大，国内工业尚处于起步阶段。专家提到的40亿营收是以人民币为单位。

Q4:旋变传感器本身的成本曲线、降本方式，新场景如聚生智能机器人考虑使用旋变的阶段，旋变传感器的演进趋势？

A4:在车辆行业，过去10年旋变传感器成本售价每年约以10%的幅度下降。降本方式主要有两种：一是大规模引进工业自动化，提高生产效率，每年以20%的生产效率提升来降低制造成本；二是材料从高端硅钢（如日本新磁铁）逐步国产化，从宝钢转向首钢，采用低成本材料，使成本每年以8-10%的幅度下降。目前人形机器人主要以玩偶形式存在，对可靠性和寿命不敏感，随着机器人应用场景拓展至照顾老人、小孩、做饭等对可靠性要求高的场景，机器人企业会从满足功能向追求长寿命、高可靠性转变，此时旋变有机会作为核心传感器在人形机器人的髋关节、膝关节、手关节等部位批量应用。旋变传感器未来的演进趋势包括高速化、轻量化和小型化，轻量化可减轻重量、减少材料、降低成本，小型化可满足人形机器人和工业伺服高精度发展的需求。

Q5:按照现有技术和技术路线，旋变传感器在小型化、转速等核心指标上能达到的水平，微型化旋变传感器的售价水平，与车用旋变传感器相比的成本高低？

A5:按照现有技术，日本多摩川的旋变传感器小型化已做到外径0.6英寸（约15毫米），厚度0.5英寸（约12.7毫米），国内一些制造商目标是做到外径12毫米、厚度12毫米。在车用行业，旋变采用低成本磁阻方案，售价一般在50-100元左右；传统工业中售价约200-500元，约为车用的4-5倍。在人形机器人场景中，假设旋变使用量为10-30%，售价在100-200元左右，厂商和制造商均可接受，若一个人形机器人需要8-12个旋变，综合成本约1500元，高于车用旋变传感器成本。

Q6:按照新能源车降本速度，旋变传感器供应商的毛利率情况？

A6:以国内供应商银川为例，其毛利率基本在50%左右，近年来虽因技术革新和效率提高，降幅与成本下降幅度基本相当，变化不大，大部分旋变制造商，无论国内国外，基本都能维持这一毛利率水平。

Q7:旋变传感器领域是否有新进入玩家，进入难度如何，其门槛、壁垒和导入周期是否较长？

A7:10年前有很多电机制造商和电子制造商希望进入旋变传感器领域，但大部分在几年后退出。该领域存在一定的设计和技术门槛，客户忠诚度较高，因为旋变虽货值低，但可靠性要求高，在汽车行业中，旋变占整车成本不到1%，但一旦损坏会导致车辆无法正常运行，所以客户和供应商的粘度较高，新进入者存在行业隐形门槛，进入难度较大，门槛、壁垒和导入周期较长。目前有新进入者，但数量不多。

Q8:国内工业行业旋变传感器未导入，除特定种类外，技术上是否存在差距？

A8:国内工业行业旋变传感器未导入，除特定种类外，技术上存在一定差距。工业行业对旋变传感器的精度要求较高，是汽车行业要求的5倍以上，高精度产品设计困难，加工一致性和制造工艺要求高。此外，工业应用场景复杂多样，包括各种机器人、机械手臂、机床、设备、纺织设备、电梯、加工中心等，与汽车行业相比，应用场景差异大，且售前、售中、售后服务要求高，这些因素导致国内旋变制造商在工业领域发展较慢。

Q9:是否了解特斯拉人形机器人测试旋变传感器的情况，对于特斯拉机器人，大的或小的旋变传感器哪个适用性更好，在机器人产业应用顺序如何，大的和小的旋变传感器价格差异情况？

A9:专家听闻特斯拉开始小范围试用旋变传感器，但不清楚具体供应商，可能是欧美或日本企业，也有传闻是多摩川。对于特斯拉机器人，由于其第三代只使用了几支旋变，推测可能先在大关节（如腿部）使用，因为腿部关节驱动对可靠性要求高，且电机功率大、扭矩大、空间大，能承受较高成本。在机器人产业应用中，一般先从大关节开始使用旋变，再逐步应用到小关节。大的旋变传感器材料使用多，价格相对较贵，例如2厘米的旋变售价约为6厘米旋变的60%，若腿部旋变价格为400-600元，手部旋变可能为100-200元。

Q10:国内机器人厂商如小米、小鹏等是否尝试使用或测试旋变传感器，未使用的原因？

A10:经了解，榆树及上海的一些机器人厂家目前尚未在产品上使用旋变传感器，专家对小米的情况不熟悉。国内机器人目前主要以娱乐为主，厂商精力集中在完善智能化和表演特性上，解决从无到有的问题，而旋变传感器对提升可靠性和一致性的作用属于锦上添花，目前并非卖点，所以厂商尚未关注到这方面。

Q11:为何旋变产品在工业上的要求比汽车上更高？

A11:旋变产品在工业上的要求比汽车上更高，是因为旋变使用的工业都是一些特定场景。例如在电梯行业，电梯作为上下运行的高载体，一旦出问题可能导致严重后果，因此对可靠性和控制精度要求高，电梯轿门和地板的齐平水平要好；在工业机器人行业，如汽车生产线涂装线、医疗机器人做手术刀的手术机器人上，每一步的距离都要很准确，否则会产生批量事故或废品。而汽车需要高可靠性，但对精度和精密度要求不高；工业行业则既需要高精密性，也需要高可靠性。此外，像卫星导弹等场景，具有不可维护性和高成本的特点，希望产品能使用5-10年不坏。

Q12:旋变传感器企业是否有将线束或其他传感器集成到一起，提高单车价值量的趋势？

A12:旋变传感器企业有将线束或其他传感器集成到一起，提高单车价值量的趋势。以特斯拉的车辆旋变为例，它是高度集成的，一个旋变本体加上连接器、云峰系统、护盖等七八个部件组成，集成为更大的产品后，能够减少使用厂家的复杂性，提升全面制造商的单品货值和综合利润。此外，旋变属于电磁部件，一些旋变制造商开始拓展产品领域，从本体的上下连接器、线束的覆盖到相近的，从传感的到驱动的进行覆盖。

Q13:国产旋变传感器涉及的编码、控制器等器件是用外资还是国产的，旋变供应商如何集成和保护核心的解（更多实时纪要加微信：aileesir）码算法，旋变供应商给主机厂的协议或接口是否标准化，旋变传感器是否需要硬件和软件联调，能否即插即用？

A13:旋变传感器的解码有硬件解码和软件解码两种方式。硬件解码通过专用的rdc芯片将旋变信号变成上位机可读取的数字量，目前这种芯片的主要供应商有美国的ADI、东川以及英飞凌等；在汽车行业，主流已进入软件解码阶段，利用DSP富余的算力将旋变解码变成软件程序导入其中。旋变制作商一般将旋变解码的函数信号模式与客户（驱动器或整车厂）开放，双方联合调试程序，实现从硬到软的转化过程，这需要旋变制造商有较好的技术团队和技术服务团队。目前大部分主机厂已有相应团队进行相关技术开发，只需少量核心参数即可自行操作。旋变供应商给主机厂的协议或接口主体信号模式相同，但一些相关参数如电感、电阻、电靠电方的变化、相位移、幅值变化率、谐波情况等会有变化。旋变传感器需要硬件和软件进行联调，并非即插即用，因为它属于电子电器器件，除外观相同外，内部的函数关系和电磁关系需有兼容性。

Q14:旋变传感器里的模拟器件在汽车应用中是用国产还是外资的，哪些国产供应商的模拟器件做得较好？

A14:在汽车应用中，旋变传感器里的模拟器件现在基本上全部国产化了，原因是以前海外厂家的禁运促使企业考虑供应链安全。在解码Rdc的硬件芯片方面，国内企业较少，但已有企业推出相关产品，如丰盛、江苏连云港的一家企业。这些企业的产品有望进入汽车和工业供应链，具有降低海外器件成本、提高服务响应和供应链安全等优点。

Q15:旋变传感器与磁传感器、电传感器是否有相通之处，电涡流传感器在应用场景中代替哪种元件？

A15:旋变传感器与磁编码器的相通性较少，与电涡流传感器的技术相通性达70%以上。在电动汽车行业，电涡流传感器会作为全面的一个部分补充产品；在水泵空调行业，它会作为霍尔传感器的升级产品，因为其精度比霍尔传感器高，在一些阀执行器上，电涡流传感器的精度比霍尔传感器高10倍以上。

Q16:如何看待旋变传感器企业的成长，其未来拓展路径是怎样的？

A16:目前旋变市场中国产和进口并存，且进口市场份额超过国产，旋变传感器企业的第一步是进行进口替代。完成进口替代（完成率达70-80%以上）后，企业会进行新领域的拓展，如从车辆行业拓展到高铁行业、工程机械行业、未来的电摩行业等。此外，由于旋变传感器企业本身具有高精度制造能力和高精度测试分析能力，会围绕主营业务和主要竞争力向特种的微型电机、电电池、电感器件等方向发展。旋变传感器企业（更多实时纪要加微信：aileesir）未来不会成为非常大的巨头，会成为比较高精尖的细分领域的龙头，例如国外的东川营收约40亿人民币，国内企业有可能在10年内成长到30亿营收。